13+ Důležitý příklad kationtu, který potřebujete vědět

V tomto článku diskutujeme různé příklady kationtů a jejich biologický význam.

Anionty jsou takové druhy, ve kterých atom nebo skupina atomů obsahuje kladný náboj uvolněním jednoho nebo více než jednoho elektronu. Tvoří ho hlavně atomy kovů. Při elektrolýze kation přitahuje katodovou část článku.

Seznam příkladů kationtů je uveden níže.

• Sodík-iont
• Draslík-iont
• Lithium-iontová
• Vápenatý ion
• Hořčík-iont
• Ferrous / Ferric
• měďnatý
• Ion zinku
• Manganový iont
• Iont niklu
• Molybdenový iont
• Kobaltový iont
• Ion chrómu

Sodík-iont (Na⁺)

Sodík je nezbytný prvek v lidském těle.

Sodík se v lidském těle nachází převážně v extracelulárním kationtu. S pomocí Na-K pumpy v Na-K-ATPase Na⁺ ionty se účastní různých biologických interakcí, jako je přenos nervových signálů, udržování osmotického tlaku gradientem Na a řízení acidobazické reakce. Transport sacharidů, stejně jako aminokyseliny, je regulován iontem Na+ uvnitř buněk. Syntéza glykogenu je také regulována Na⁺ iontů.

Tento kationt je účinnější v transportním mechanismu jiného enzymu. Toto je a důležité příklady kationtů v bioanorganické chemii.

Draslíkový iont (K⁺)

K⁺ ionty jsou také stejně důležité jako Na⁺ iontů v lidském těle. Na rozdíl od sodíkových iontů má uvnitř buňky vysokou koncentraci.

Draslíkový ion se také účastní nervového signálu spolu s iontem sodíku v NA-K ATPáze. Dokonce i K⁺ je také aktivován mnoha enzymy a může se podílet na oxidaci glukózy za vzniku ATP. Koncentrace Na⁺ je 10 mM, zatímco koncentrace K⁺ je přibližně 105 mM, což je téměř 10krát více než iont sodíku v krevní buňce lidského těla. Toto je důležitý příklad kationtů v bioanorganické chemii.

Lithium-iontové (Li⁺)

Lithium-iont se nepodílí na žádné biologické roli, ale může být použit jako lék na nemoci.

Duševní onemocnění zvané bipolární nemoci se léčí pomocí Li⁺ ion. Je účinnější v maniakální fázi bipolární poruchy. Podporuje inhibiční neurotransmisi a také interferuje s Na-k-ATPázou. Toto je důležitý příklad kationtů v bioanorganické chemii.

Iont vápníku (Ca²⁺)

Kosti a zuby obsahují velké množství Ca²⁺ iontů než kterýkoli jiný orgán v lidském těle.

Fosforečnan vápenatý posiluje zuby a kosti, kde je Ca²⁺ je přítomen iont. Syntéza osteoblastů a jejich sekrece v extracelulární matrix kosti je rovněž regulována Ca²⁺, jako²⁺ také hraje klíčovou roli při srážení krve tím, že podporuje enzym trombin a pomáhá cytoplazmě svalových vláken pro svalovou aktivitu.

Ca²⁺ ionty také pomáhají endokrinnímu systému se třemi hormony, jedním z jeho vitaminu D. Toto je důležitý příklad kationtů v bioanorganické chemii. Toto je důležitý příklad kationtů v bioanorganické chemii.

Hořčík-iont (Mg²⁺)

Méně zastoupený prvek Mg²⁺ iont má homeostázu a biologické chování podobné vápníku.

Mg²⁺ se významně podílí na fotosystému rostlin. Mg²⁺ udržuje tuhost struktura chlorofylu a minimalizuje molekulární vibrace ve fotosystému. Mg²⁺ iont zvyšuje rychlost přeměny singletového do tripletového stavu absorpce fotonu. Díky své silně hydratované povaze se ionty hořčíku mohou vázat s ROPO₃H skupina v nukleotidech (ATP, ADP) a polynukleotidech (DNA, RNA). Toto je důležitý příklad kationtů v bioanorganické chemii. Toto je důležitý příklad kationtů v bioanorganické chemii.

Železné (Fe²⁺) / Ferric (Fe³⁺)

Nejdůležitější a rozhodující kovový iont je železnatý a železitý v proteinu obsahujícím kov (hem).

Železný iont je přítomen v aktivním místě deoxyhemoglobinu. Po přidání kyslíku je železnatý ion oxidován na železitý iont a zmenšuje svou velikost, aby se vešel do porfyrinové dutiny. Tato forma se nazývá oxyhemoglobin. Železné a železité ionty mají větší význam při přeměně hemoglobinu z napjatého stavu do relaxačního stavu.

Dokonce i železnatý a železitý ion je přítomen v minimu různých Fe-S proteinů, např. Rubradoxin, (1Fe, 0S), Ferredoxiny (2Fe, 2S). tyto proteiny mají větší roli v transportu elektronů v lidském těle.

Fe²⁺/ Fe³⁺ je přítomen v aktivním místě v cytochromech proteinů obsahujících hem, což je důležitou úlohou při přenosu elektronů v biologických reakcích. Železné centrum je redox-aktivní centrum. Jedná se o důležité příklady kationtů v bioanorganické chemii.

Měďnatý ion (Cu²⁺)

Měďnatý iont je esenciálním iontem u lidí pro několik biologických mechanismů. Cu²⁺ je přítomen na aktivním místě v hemocyaninu, což je protein přenášející kyslík u členovců.

Cu²⁺ je přítomen v aktivním místě různých nehemových proteinů, např. cytochrom c oxidázy, která přenáší elektron, a tyrosinázy, což jsou enzymy oxygenázy a superoxiddismutázy.

Ionty mědi jsou absorbovány a vázány na albumin a transportovány do jater a inkorporovány do ceruloplasminu, který je transportován do tkání. Dokonce i Cu²⁺ hraje klíčovou roli ve ferroxidáze, která katalyzuje oxidaci Fe²⁺ na Fe³⁺ v živém systému. To jsou důležité příklady kationtů v bioanorganické chemii.

Ion zinku (Zn²⁺)

V lidském těle obsahuje Zn téměř 10 % bílkovin. Zn je koordinován v mnoha proteinech, jako jsou histidin (N-skupina), cystein (S-skupina), glutamát (O-skupina) nebo aspartátové (O-skupina) zbytky v proteinové struktuře lidského těla.

Hlavní úlohou Zn v proteinech je stabilizace struktury CuZn -superoxidáza dismutáza in Zn prst, katalytická akce v karboxypeptidáza-A, enzymu a regulaci transportních proteinů Zn během signalizační činnosti.

Zn je také přítomen v Karboanhydráza což je metalozym přítomný v membráně RBC a katalyzuje oxid uhličitý na hydrogenuhličitan při pH 7.4.

Karboxypeptidáza A je enzym, který může hydrolyzovat peptidová vazba na koncové karbonylové skupině přítomné ve slinivce břišní je kofaktorem kovu v enzymu Zn. Toto je důležitý příklad kationtů v bioanorganické chemii.

Manganový iont (Mn²⁺)

Manganový iont působí jako katalyzátor v reakci pro komplex uvolňující kyslík.

OEC (oxygen-evolving complex) je regulován pro oxidaci molekul vody na dikyslík nebo superoxid ve fotosystému II fotosyntézy rostlin. V aktivním místě tohoto metaloenzymu je přítomen tetramangan (Mn₄O₅Ca). Mn superoxiddismutáza působí jako antioxidant k neutralizaci toxického účinku různých reaktivních forem kyslíku, jako jsou superoxidové ionty v elektrárně buňky.

Metabolismus sacharidů a tuků je regulován Mn²⁺ iontu v lidském těle. Kofaktorové enzymy obsahující mangan se podílejí na tvorbě pojivové tkáně, synoviální tekutiny v kloubech a srážení krve uvnitř svalu. Toto je důležitý příklad kationtů v bioanorganické chemii.

Iont niklu (Ni²⁺)

Iont niklu je pro lidské tělo klíčovým kovem pro žaludeční patogen helicobacter pylori.

Ni²⁺ iont má větší roli při přeměně močoviny na oxid uhličitý a amoniak při velmi nízkém pH. Ureáza je kovový enzym obsahující Ni, který zahrnuje přeměnu močoviny na amoniak a oxid uhličitý. Toto je důležitý příklad kationtů v bioanorganické chemii.

Molybdenový iont (Mo⁴⁺)

Molybdenový iont je sám o sobě neaktivním druhem v biologické reakci, ale jeho komplex kofaktorem má větší roli v bioanorganickém.

 Hlavní úlohou enzymů Mo je katalyzovat oxoskupinu na její substrát. Oxidační stav Mo se během přeměny oxoskupiny mění z +4 na +6. Sulfitoxidáza je enzym obsahující Mo, který katalyzuje degradaci aminokyselin obsahujících síru (např. cysteinu).

Mo⁴⁺ je kofaktorem jiného metaloenzymu xanthin dehydrogenáza, která zahrnovala oxidační proces xanthinu na kyselinu močovou, která má důležitou roli v metabolismu nukleových kyselin. Další enzym aldehydoxidáza obsahuje Mo⁴⁺ jako kofaktor, který hraje důležitou roli v procesu fixace nitrace. Toto je důležitý příklad kationtů v bioanorganické chemii.

Kobaltový iont (Co²⁺)

Kobaltový iont je hlavním kofaktorem a klíčovou složkou enzymu kobalaminu (vitamín B₁₂).

Kobalamin má dvě biologicky aktivní formy, z nichž jedna je methylkobalamin a další je adenosylkobalamin a jsou kofaktorem pro methyltransferázu B₁₂ enzym. V těle savců B₁₂ dependentní enzym methionin aminopeptidáza 2 (MetAP2) se váže přímo na polypeptid a odstraňuje N-terminální methionin z proteinů. spol²⁺ má větší roli ve struktuře a správné aktivitě tohoto enzymu. MetAP2 také hraje důležitou roli při opravě tkání a degradaci proteinů. Toto je důležitý příklad kationtů v bioanorganické chemii.

Iont chrómu (Cr³⁺)

Cr³⁺ se nachází v různých potravinách a doplňcích a má velmi nízkou toxicitu.

Cr ion je součástí organického komplexu glukózových tolerančních faktorů, který je optimalizován pro účinek inzulínu. Cr ion je také funkční součástí nízkomolekulárního oligopeptidu s látkami glycinem, cysteinem, glutamovou a asparagovou kyselinou.

Cr⁶⁺ iont má větší význam z lékařského hlediska, využívá se protialergické kožní medicíny.

Biswarup Chandra Dey

Ahoj……já jsem Biswarup Chandra Dey, dokončil jsem magisterské studium chemie na Central University of Punjab. Mým oborem je anorganická chemie. Chemie není jen o čtení řádek po řádku a memorování, je to koncept, kterému lze snadno porozumět, a zde s vámi sdílím koncept chemie, který se učím, protože o znalosti stojí za to se o ně podělit.